解题思路:分别画出(①当开关S闭合,S1、S2断开,将滑动变阻器的滑片置于b端时,②当开关S、S2闭合,S1断开时,③当S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于R2中点,④当S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于b端时)的等效电路图,根据题目提供条件分别求解.
当开关S闭合,S1、S2断开,将滑动变阻器的滑片置于b端时,等效电路如图甲所示;
当开关S、S2闭合,S1断开时,等效电路如图乙所示;
当S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于R2中点,等效电路如图丙所示;
当S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于b端时,等效电路如图丁所示.
(1)由图乙得:I1R1=U2-----①
由图丙得:I2=
R1×
R2
2
R1+
R2
2]=U------②
由题意得:U2=U
①/②得:
I2
I1=
R1(R1×
R2
2)
R1×
R2
2,
I1
I2=
R2
2(R1+
R2
2),
将
I1
I2=[3/7]、R1=20Ω代入运算得R2=30Ω;
(2)设图甲中电流为I,由图甲得:IR1=U1--③
由图甲和图乙得,I(R1+R2+R3)=U2--④
由题意得:U1:U2=2:9
③/④得:
R1
R1+R2+R3=[2/9],
将R1=20Ω、R2=30Ω代入解得:
R3=40Ω,
由题意得:P3=I2R3,I=
P3
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电功的计算.
考点点评: 本题为较复杂的电路动态分析计算题,分析题意画出四种情况下的等效电路图是本题的关键.